【正文】 ees hydraulic porterage machine hand Abstract The contents of this design is the total shape that transports a machine hand to five freedom degrees hydraulic to carry on a design, exercise the scope carry on a programming, sport route of adjustment, and it originally driving of machine hand the system carry on designing, the ponent used in the hydraulic route diagram carries on with meticulous care selection, after carry on the design of oil road, first, this task book to machine hand at modern social in of function and the development present condition in nowadays carried on simple introduction and still included the research meaning of machine hand among them, machine palm reading pare at a series of advantage had by on a design to the total project, made sure to design a kind of five freedom degrees porterage machine hand, including the total design of machine hand, move a way design, the action programed a design, the 3D shape designs etc..Carried on an assurance to some basic technique parameters of the machine hand secondly, and the first step programed total external appearance sketch plan, drew hydraulic principle with the AUTOCAD software diagram, this the selection of each ponent of the principle diagram can make sure in the later calculation, then as for concrete calculation that carried on each part in chapter 4, calculation included a hand to clip and hold a machine among them, the wrist department turns round an oil urn and putes, small arm structure of of design, the flexible data of the urn of Fu Yang really settle, the big arm turns round an oil urn of design, the big arm ascends and descends anization of design, the hand drives an oil urn oil bore the size pute, wrist department turn round oil urn oil bore size assurance, the big arm turns round oil urn oil bore size assurance, the big arm ascends and descends oil urn oil bore size assurance, flexible arm oil urn oil bore size assurance, after the each oil urn 哈爾濱理工大學學士學位論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAghX III makes selection, now can to oil urn the piston pole carry on school pit, chapter 5 carried on school to the piston pole pit, include a hand and drive oil among them urn piston pole school pit, wrist department turn round oil urn piston pole school pit, flexible oil urn piston pole school pit, Fu Yang oil urn piston pole school , at each piece according to after the end assurance, this design still carried on to draw in chapter 6 to the 3D effect diagram of machine hand. Keywords robot hand。機器人產(chǎn)品的實用化，既解決了許多單靠人力難以解決的實際問題，又促進了工業(yè)自動化的進程。 美國是最早研制和應(yīng)用機械手的國家，早在 1967 年就定型批量生產(chǎn)了 UNIMATE4000 型前身。 此外，瑞典、挪威、德國、意大利、俄國等國家也是發(fā)展迅速，例如挪威的 TRLLFA 公 司 生 產(chǎn) 的 機 械 手 ， 瑞 典 的 ASEA 公司、ELECTROLUX 公 司 和 KAVIELDT 公 司 生 產(chǎn) 的 機 械 手 ， 德 國 的VOLKSVAGEN 公司生產(chǎn)的機械手在歐洲市場，甚至在北美市場都占有很大的比重。更顯其優(yōu)越性，有著廣闊的發(fā)展前途。 機械手本身的優(yōu)點 搬運機械手是機器人家族中的重要一員，其應(yīng)用最廣泛，在自動化流水線生產(chǎn)中勞動強度最大，工作條件差，熱塵煙霧毒氣等使得環(huán)境惡化，使得人的工作受到了種種限制，此時 搬運機械手則能夠迎難而上，獨樹一幟，而且其能不知疲倦的工作，搬運機械手具有許多人沒法相比的優(yōu)點 ： （ 1）工作時間持久，不會出現(xiàn)人的疲勞，可以重復(fù)不間斷的勞動，能 持流水線的持續(xù)工作。 （ 5） 工作 效率高，提高了勞動生產(chǎn)效率，同時也降低了成本。 重點是機器手的結(jié)構(gòu) 設(shè)計，即如何在綜合 考慮機器人的功能和特性要求后，能夠完整的設(shè)計出合理而優(yōu)化的機器手 。 總體方案分析 圖 21 組成 框架圖 參考諸多的搬運機械手的設(shè)計理念，以及對于本題目 —— 五自由度搬運機械手的理解，現(xiàn)將 總體分為五大部件，分別為： 大臂升降結(jié)構(gòu)、大臂回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、伸縮臂結(jié)構(gòu)、小臂伸縮結(jié)構(gòu)、手爪回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、手爪伸縮結(jié)構(gòu)。 （ 4） 腰部 :機身是支撐機器手所有部件的部位及其零件，是整個機械手的基礎(chǔ)。 5． 機械手的驅(qū)動方式 采用液壓驅(qū)動的優(yōu)點是： （ 1） 速度反映性好 。 （ 4） 在產(chǎn)生相同驅(qū)動力的條件下，液壓驅(qū)動比其他驅(qū)動方式體積小， （ 5） 定位精度高 哈爾濱理工大學學士學位論文 7 （ 6） 驅(qū)動力或力矩大 存在的不利因素有： （ 1） 液壓系統(tǒng)存在泄漏對機構(gòu)的穩(wěn)定性有一定的影響 （ 2） 油液中如果混有空氣將降低傳動機構(gòu)的剛性，影響定位精度，產(chǎn)生爬行 （ 3）油液的溫度和黏度的變化影響傳動的性能 本章小結(jié) 本章對總體方案的設(shè)計進行了確定，規(guī)劃了搬運機械手的三大組成部分，進而對三大組成部分進行了設(shè)計分析，確定了搬運機械手的運動方式及其驅(qū)動源，設(shè)計了運動范圍及回轉(zhuǎn)角 度，對液壓驅(qū)動方式的優(yōu)缺點進行了比較。 /s 小臂伸縮 0— 300mm 小臂俯仰 0— 100mm 大臂回轉(zhuǎn) 90176。 （ 6） 電磁鐵 3通電，手爪旋轉(zhuǎn)缸順時針旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)手爪的周向定位 （ 7） 電磁鐵 1通電，手爪伸縮缸伸出，實現(xiàn)手爪的軸向定位 （ 8） 手爪抓取工件，工件與手爪夾緊到一定壓力，壓力繼電器通電使得電磁鐵 1 斷電 ，電磁鐵 2 通電手爪收縮，實現(xiàn)手爪的軸向定位。 （ 12）電磁鐵 11 通電， 大臂升降油缸下降，實現(xiàn)大臂軸向定位。在確定握力時，除考慮抓取物體重量外，還應(yīng)考慮傳送或操作過程中所產(chǎn)生的慣性力和振動，以保證夾持安全可靠； （ 2）手爪具有一定的開閉角度（手指從張開到閉合繞支點所轉(zhuǎn)過的角度）。 手部夾持器應(yīng)具有以下幾點： （ a） 足夠的夾緊力 （ b） 保證工件在手指的準確定位 ( c ) 能適應(yīng)工作環(huán)境所提出的要求 （ d）保證在強度和剛度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，重輕。 腕部回轉(zhuǎn)油缸計算 腕部是臂部和手部的連接部位，其作用實在臂部運動的基礎(chǔ)上進一 步改變手部或調(diào)整手部在空間的方向，從而增加手部工作的靈活性，擴大手部的工作范圍。 ： QS = Q +QS` Q=P/Z=π（ R2 – r2 ） p/3Z QS ： 每個螺釘在危險截面上承受的拉力 Q ： 工作載荷 QS`： 預(yù)緊力 P ： 驅(qū)動力 P ： 工作油壓 Z : 螺釘數(shù)目 取 6 則代入已知數(shù)據(jù)知 : Q=P/Z =π（ R2 – r2 ） p/3Z = 1327 N QS` ==1725N 所以： QS = Q +QS` =3025N 螺釘?shù)膹姸葪l件為： ? ?s= d / 4Q???π 哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文 16 所以： ? ?1 4SQd ??? π 查取機械工程手冊第 5 冊，取螺釘工程直徑為 6mm ： 動片與輸出軸連接方式如下圖： 如圖 44 動片與輸出軸連接圖 1— 動片 2— 輸出軸 3— 定片 依動片所受力矩的平衡 條件： 22( ) Q Z f r2bp R r M? ? ?摩 （ 416） 22bp( )Q=2RrZfr?? 式中： Q— 每個螺釘?shù)念A(yù)緊力 P— 油壓 B— 動片寬度 Z— 螺釘數(shù)目 F— 被連接件配合面處摩擦系數(shù)取 螺釘?shù)膹姸葪l件為： ? ? / 4SQ????π （ 417） 所以： ? ?s1 4d Q??? π 將以上數(shù)據(jù)代入公式得： Q= 螺釘材料選用 40Cr，查取相關(guān)資料， ??? =400MPa 哈爾濱理工大學學士學位論文 17 則： ? ?11 .3 4SQd???π= 查取《機械手冊》，取螺釘工程直徑為： 8mm 小臂結(jié)構(gòu)設(shè)計 做水平伸縮直線運動的油缸的驅(qū)動力 P P P P P? ? ? ?回密 摩 慣 式中： P摩— 摩擦阻力，手臂運動，運動表面間的摩擦力 P密 — 密封圈處的摩擦阻力 P回 — 油缸回油腔低壓油液所造成的阻力 P慣 — 啟動或制動時所受的平均慣性力 （ a） P摩 的計算 由于活塞桿與液壓缸的相對運動，它們將產(chǎn) 生一定的摩擦 如下圖： 如圖 45 受力尺寸圖 F0??MA（ ） =bG AR總 P P P P P? ? ? ?回密 摩 慣 b=RaGR?總 得： Ra = laGa?總 ab=+P P P摩 摩 摩 （ 418） =u`Ra +u`Rb ` l+a=u aPG總摩 （ 2 ） 哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文 18 G總 — 參與運動的零件的總重量 L — 重心導(dǎo)向支撐前端距離 a —